プロセスカートリッジおよびそれを用いる画像形成装置
【課題】新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現する。
る。
【解決手段】ドラムカートリッジ１において、回転軸１２とともに回転する円柱状部材１５の外周に可動子１６の嵌合部１７を嵌合させ、カバー２１の貫通孔２０ａに可動子１６の突出部１８を貫通させる。突出部１８の外周には第１のネジ部１８ａを設け、貫通孔２０ａに設けた第２のネジ部と螺合させる。電子写真装置の駆動軸３１によって感光体ドラム２を駆動し、ギア１１およびギア１４を介して回転軸１２を回転させ、可動子１６をリーフスイッチ３２を押圧する位置からＤ向きに移動させる。
る。
【解決手段】ドラムカートリッジ１において、回転軸１２とともに回転する円柱状部材１５の外周に可動子１６の嵌合部１７を嵌合させ、カバー２１の貫通孔２０ａに可動子１６の突出部１８を貫通させる。突出部１８の外周には第１のネジ部１８ａを設け、貫通孔２０ａに設けた第２のネジ部と螺合させる。電子写真装置の駆動軸３１によって感光体ドラム２を駆動し、ギア１１およびギア１４を介して回転軸１２を回転させ、可動子１６をリーフスイッチ３２を押圧する位置からＤ向きに移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置には、感光体ドラムカートリッジ、現像槽カートリッジ、帯電ユニット、およびクリーナユニットなどの各種プロセスカートリッジが着脱可能に設けられる。これらプロセスカートリッジは、使用による劣化や消耗材の使い切りなどがあるために、適当な時期で別のカートリッジと交換する必要が生じる。このとき、新品のカートリッジに交換される場合もあれば、既に使用されたがまだ使用可能である使用済み品のカートリッジに交換される場合もある。
【０００３】
プロセスカートリッジは、その交換時期を見極めるために、また、使用履歴に合わせてプロセス条件を適正化するために、画像形成装置に装着されている間に画像形成装置側で使用回数や使用時間などの履歴を保存することが多い。プロセス条件の適正化の例としては、感光体が使用による膜減りや感度変化を起こすために、累積使用時間に応じて帯電電位や現像条件などを変えることや、現像剤が、使用によるトナーの消費や帯電特性の変化を起こすために、現像条件や攪拌時間などを補正することなどが挙げられる。
【０００４】
ここで、新たに装着されたカートリッジが新品である場合には、装着開始時から履歴を記録することに問題は起こらないが、使用済み品の場合には既にある程度使用されているので、装着開始時から新品と同様に履歴の記録を開始すると、その交換時期やプロセス条件の適正化を誤る原因となる。従って、プロセスカートリッジは、画像形成装置に装着される際に、新品であるか使用済み品であるかを画像形成装置側で区別することができるようになっているのが好ましい。
【０００５】
画像形成装置への装着の際に新品のカートリッジと使用済み品のカートリッジとを画像形成装置が区別する方法は既に幾つか開示されている。
【０００６】
特許文献１には、トナーカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを区別するために、新品のトナーカートリッジに予め可折爪を設けておくことが記載されている。当該トナーカートリッジが装置本体に挿入されると、可折爪が装置本体に取り付けられた検出スイッチを押圧するため、新品のトナーカートリッジが装置本体に挿入されてトナー補給がなされたことが検知される。またこのときに、可折爪は、検出スイッチとの当接による押圧力によって折れるようになっている。従って、使用済み品が装置本体に挿入されても、既に可折爪が折れているために検出スイッチは押圧されない。当該文献においては、このようなトナーカートリッジの検出を行うことにより、新品のトナーカートリッジのみによる検出スイッチの押圧回数を計数してトナー補給回数を検出し、現像器の寿命を正しく検出しようとしている。
【０００７】
特許文献２には、新品の現像ユニットにヒューズを設けておき、当該現像ユニットを複写機に装着している間に所定のタイミングでこのヒューズを焼き切ることが記載されている。ヒューズが焼き切れた現像ユニットは、以後、複写機に装着して使用してもヒューズに導通がないことから、既に使用されたものであることが分かる。当該文献においては、このような現像ユニットを用いることにより、現像ユニットが新品であるか使用済み品であるかを判別し、使用済み品が複写機で使用されることを防止しようとしている。
【０００８】
特許文献３には、現像装置の現像槽上部に現像剤の貯留室を設け、新品の現像装置の現像槽を、上記貯留室と現像ローラおよび攪拌ローラを備える空間とに予めフィルム状のシール部材で仕切っておくことが記載されている。この現像装置が複写機に装着されるとシール部材は巻き取られ、貯留室から現像ローラおよび攪拌ローラを備える空間へ現像剤が供給される。新品の現像装置が複写機に装着されるときには、シール部材が巻き取られるまで、シール部材を挟むように配された一対の電極片が互いに接触しないため、現像装置が新品であることが検出される。現像装置を一旦使用すると、上記シール部材は巻き取られて上記電極片が互いに接触するようになるので、以後、この現像装置を複写機に装着しても、現像装置が使用済みであることが検出される。当該文献においては、現像装置が複写機に装着されたときに、シール部材の巻き取りを行うべきか否かを判別するために、上述のような新品と使用済み品との区別を行っている。
【特許文献１】特開平２−９９９８０号公報（１９９０（平成２）年４月１１日公開）
【特許文献２】特開平２−３０８２７７号公報（１９９０（平成２）年１２月２１日公開）
【特許文献３】特開平２−５１１８２号公報（１９９０（平成２）年２月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の技術では新品のトナーカートリッジが装置本体に装着されるときに可折爪が折れるために、折れた爪が装置本体に引っ掛かるなどして装置故障を引き起こす虞がある。この技術をプロセスカートリッジに応用した場合にも同様の問題が起こる。また、特許文献３の技術では新品の現像装置が複写機に装着されてシール部材が巻き取られる際に、現像装置がシール部材を不用意に噛み込むことにより装置故障が引き起こされる虞がある。
【００１０】
また、引用文献１の技術では可折爪が折れてしまうために、トナーカートリッジさらにはプロセスカートリッジをリサイクルしようとすると、カートリッジを可折爪の付いた状態に再生せねばならず、また、引用文献２の技術ではヒューズが焼き切れてしまうために、現像ユニットをリサイクルしようとすると、ヒューズを交換しなければならない。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することにある。また、上記プロセスカートリッジを用いる画像形成装置を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、画像形成装置に使用され、動作するときに回転軸が駆動される、交換可能なプロセスカートリッジであって、前記回転軸の駆動力によって移動可能な可動子を備え、前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続けることを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、可動子が所定位置にあるプロセスカートリッジを画像形成装置に装着してプロセスカートリッジの回転軸を駆動すると、可動子が所定位置から所定位置以外に移動し、その後は回転軸が駆動されても可動子は所定位置以外にあり続ける。また、可動子が所定位置以外にあるプロセスカートリッジを画像形成装置に装着してプロセスカートリッジの回転軸を駆動しても、可動子は所定位置以外にあり続ける。従って、新品のプロセスカートリッジの可動子を所定位置に設置しておけば、画像形成装置での新品の使用開始時にのみ可動子が所定位置にあり、それ以外には可動子が所定位置以外にあることになるため、可動子の位置が所定位置にあるか否かを画像形成装置により検出することにより、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジが新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００１４】
また、可動子が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子は、所定位置からその他の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子を所定位置に戻して再使用したり、別のプロセスカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００１５】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記可動子は、前記所定位置に戻すことが可能であることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、プロセスカートリッジを何回も新品として検出されるようにすることができるという効果を奏する。
【００１８】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、リサイクルされることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、プロセスカートリッジがリサイクルされるとき、可動子が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易かつ低コストで実施することができるという効果を奏する。
【００２０】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記可動子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する円柱状部材の回転によって、円柱状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子の第１のネジ部と固定子の第２のネジ部との螺合が解除されたときに移動を停止し、回転を続ける。このように、円筒状部材、可動子、および固定子の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２２】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には回転不能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、前記回転軸とともに回転するとともに前記軸方向には移動不能な回転子を備え、前記回転子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記回転子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する回転子の回転によって、円筒状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子の第１のネジ部と固定子の第２のネジ部との螺合が解除されたときに移動を停止する。このように、円筒状部材、可動子、および回転子の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸の回転中心軸を有し、かつ、前記嵌合部から、前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、かつ、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパーを突出途上に備え、前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には前記突出部が所定の向きにあるときにのみ前記ストッパーを前記貫通孔に通過可能とする切り欠き部が形成されており、圧縮バネをさらに備え、前記圧縮バネの一端は、前記可動子の前記嵌合部に前記第１の向きと反対の第２の向きに当接し、前記圧縮バネの他端は、前記固定子に前記第１の向きに当接し、前記可動子の前記突出部が前記ストッパーを含めて前記固定子の前記貫通孔を貫通している状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する円柱状部材の回転によって、突出部がストッパーごと固定子の貫通孔に対して通過可能となり、圧縮バネの力で円柱状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子が円柱状部材に当接するか、圧縮バネが伸びきるかすると移動を停止し、回転を続ける。このように、円筒状部材、可動子、固定子、および、圧縮バネの組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、前記プロセスカートリッジが装着され、前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、可動子の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを容易に検出することができるという効果を奏する。また、画像形成装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点や検出窓の不良が起こりにくいという効果を奏する。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、前記プロセスカートリッジが装着され、前記可動子の前記突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、可動子の突出部の突出先端の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを特に容易に検出することができるという効果を奏する。また、画像形成装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点の不良が起こりにくいという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のプロセスカートリッジは、以上のように、可動子を備え、前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続ける。
【００３１】
それゆえ、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施の一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
まず、本実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた電子写真装置（画像形成装置）のプロセス部の概略構成を、図７を参照して説明する。
【００３４】
上記プロセス部は、図７に示すように、主に感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光部（図示せず）、現像装置４、転写用放電ローラ５、クリーニング部６、除電部（図示せず）、および、定着ローラ７を備えている。このうち、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、および、クリーニング部６は、新品と使用済み品とが電子写真装置によって区別される対象となるプロセスカートリッジとして電子写真装置に装着し得るものであり、順にドラムカートリッジ、帯電ユニット、現像槽カートリッジ、および、クリーナユニットとして提供される。また、図７中において、Ｐは記録用紙、Ｌは上記露光部から照射されて感光体ドラム２表面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。
【００３５】
感光体ドラム２は、所定方向（図７に示す矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が帯電ローラ３によって均一帯電される。均一帯電された感光体ドラム２の表面には、露光部により画像データに応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形成されて保持される。
【００３６】
感光体ドラム２上に形成された上記静電潜像は、感光体ドラム２の回転によって、現像装置４と対向する位置まで移動し、該現像装置４によってトナーを供給されて可視化される。このとき、現像装置４の現像ローラ４ａは、感光体ドラム２に供給するトナーを担持搬送するために所定方向（図７に示す矢印Ｂ方向）に回転している。
【００３７】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム２の感光体は有機光半導体で構成されており、帯電ローラ３によって−７００Ｖに帯電される。現像ローラ４ａは、円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖの現像バイアスが印加されて感光体ドラム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。
【００３８】
転写用放電ローラ５は、感光体ドラム２上に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する。クリーニング部６は、転写用放電ローラ５よりも感光体ドラム２の回転方向下流側に配置されており、該クリーニング部６は転写後の感光体ドラム２表面の残留トナーを除去する。除電部はクリーニング部６のさらに下流側に配置されており、感光体ドラム２表面を除電する。定着ローラ７は上下一対のローラからなり、トナー像が転写された後の用紙Ｐが上下のローラ間に搬送されると、該用紙Ｐを加熱および加圧し、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる。
【００３９】
次に、上記構成のプロセス部のドラムカートリッジが、新品と使用済み品とが電子写真装置によって区別される対象となるプロセスカートリッジとなっている実施例を説明する。
【実施例１】
【００４０】
第１の実施例について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００４１】
図１（ａ）に、本実施例に係るドラムカートリッジ１の一端部付近の構成を示す。
【００４２】
ドラムカートリッジ１は、感光体ドラム２、ギア１１、回転軸１２、廃トナー搬送スクリュー１３、ギア１４、円柱状部材１５、可動子１６、カバー２１、および、フレーム２２を備えている。
【００４３】
ドラムカートリッジ１は、図７において紙面手前側を電子写真装置の前面側として、当該前面側から背面側へ向かう向きに電子写真装置に装着される。この装着の向きは、図１（ａ）では矢印Ｃの向き（以後、Ｃ向きと称する。）である。また、ドラムカートリッジ１を取り外すときの向きは、Ｃ向きと反対である矢印Ｄの向き（以後、Ｄ向きと称する。）となる。Ｃ向き（第１の向き）で規定される向きは、感光体ドラム２の回転中心軸および回転軸１２の軸方向に沿って、ドラムカートリッジ１の内側から外側へ向かう向きであり、Ｄ向き（第２の向き）で規定される向きは、上記軸方向に沿って、ドラムカートリッジ１の外側から内側へ向かう向きである。ドラムカートリッジ１は、電子写真装置に備えられた駆動軸３１によって回転駆動される。
【００４４】
感光体ドラム２は上記回転中心軸を中心軸とする円筒形状をなしている。ギア１１は、感光体ドラム２のＣ向き側の一端に嵌着されており、その中心に上記駆動軸３１がＤ向きに嵌挿される。廃トナー搬送スクリュー１３は、図７のクリーニング部で回収された廃トナーを搬送する部材であり、回転軸１２の回転によってトナー搬送力を得る。ギア１４は回転軸１２のＣ向き側の一端に嵌着されており、ギア１１と互いに噛合するようになっている。すなわち、廃トナー搬送スクリュー１３は、駆動軸３１からギア１１およびギア１４を介して駆動力を得て回転する。
【００４５】
円柱状部材１５は、回転軸１２と同軸の円柱母体を有する部材であり、ここでは、ギア１４の一部をなしてギア１４の歯車部からＣ向きに延びるように設けられている。円柱状部材１５は、回転軸１２とともに回転し、回転軸１２の軸方向には移動不能である。なお、この円柱母体は、平面が円周に沿って湾曲されてなる側面を備えたものであればよく、円柱の内部が充填されたものであるか中空のものであるかなどは問わない。図３は、図１（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図であるが、上記円柱状部材１５の側面には、３つの係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向外側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図１（ａ）において円柱状部材１５の中に描いた破線で囲まれた領域１５ｚは、係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃのうちの１つを示したものである。また、円柱母体の側面の外側に隣接して示した斜線領域１５ｄは、円柱状部材１５が回転したときに係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが通過する領域を示している。
【００４６】
可動子１６は、嵌合部１７および突出部１８を備えている。
【００４７】
嵌合部１７は、互いに同軸の、内側中空円柱部１７ａおよび外側中空円柱部１７ｂを備えている。内側中空円柱部１７ａは円柱状部材１５の側面に外側から嵌合する部分である。外側中空円柱部１７ｂは内側中空円柱部１７ａの外側に配置された部分である。内側中空円柱部１７ａと外側中空円柱部１７ｂとは、それぞれのＤ向き側端部で互いに接続されている。また、内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部は円形状端面で閉塞されている。外側中空円柱部１７ｂのＣ向き側端部は、内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部よりもさらにＣ向き側に長く延びて開口されている。嵌合部１７が円柱状部材１５に嵌合した状態では、内側中空円柱部１７ａおよび外側中空円柱部１７ｂは回転軸１２と同軸となる。
【００４８】
また、内側中空円柱部１７ａの側面には、３つの係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向内側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図１（ａ）において内側中空円柱部１７ａの中に描いた破線で囲まれた領域１７０ｚは、係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃのうちの１つを示したものである。また、内側中空円柱部１７ａの側面の内側に隣接して示した斜線領域１７０ｄは、内側中空円柱部１７ａが回転したとき、すなわち可動子１６が回転したときに係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃが通過する領域を示している。
【００４９】
前記円柱状部材１５の斜線領域１５ｄと、前記可動子１６の斜線領域１７０ｄとに重なりがあるために、円柱状部材１５が回転すると、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃと内側中空円柱部１７ａの係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃとが互いに係合し、可動子１６を回転させるようになる。このように、嵌合部１７は、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で、円柱状部材１５の円周方向には係合可能である。
【００５０】
突出部１８は、嵌合部１７の内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部を閉塞する円形状端面の中心からＣ向きに突出した円柱部で構成されている。嵌合部１７が円柱状部材１５に嵌合した状態では、突出部１８の円柱部は回転軸１２と同軸となる。突出部１８は、突出先端付近を除いてその側面に第１のネジ部１８ａを備えている。
【００５１】
カバー（固定子）２１は、中空円柱部１９および貫通孔部２０を備えている。中空円柱部１９は、Ｄ向き側端部がフレーム２２の回転軸１２の軸方向に直交する平面部分に固定された円柱状部材であり、その中空部に可動子１６を内包するようになっている。中空円柱部１９の内径は、可動子１６の外側中空円柱部１７ｂの外径よりも大きくなるように設定されている。中空円柱部１９のＣ向き側端部は中心に開口部１９ａが設けられた円環状端面となっている。貫通孔部２０は、中空円柱部１９の開口部１９ａのＣ向き側面上に設けられた、開口部１９ａと同軸で開口部１９ａよりも径の大きい円環状板である。貫通孔部２０は、中心に開口部１９ａと同軸で開口部１９ａよりも径の小さい貫通孔２０ａを有している。貫通孔２０ａは、突出部１８が中空円柱部１９の内側から外側へ向かう向きに貫通する孔である。貫通孔２０ａの内面には第２のネジ部が設けられており、突出部１８を貫通孔２０ａに貫通させるときには、突出部１８の第１のネジ部１８ａが第２のネジ部と螺合するようになっている。突出部１８において突出先端から第１のネジ部１８ａまでの距離は貫通孔部２０の板厚以下に設定されており、突出部１８が貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときは常に第１のネジ部１８と第２のネジ部とが互いに螺合するようになっている。
【００５２】
図１（ｂ）に、図１（ａ）の可動子１６とカバー２１とをＤ向きに見た場合の平面図を示す。図１（ａ）のように可動子１６が円柱状部材１５に嵌合し、カバー２１がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔２０ａは突出部１８とともに回転軸１２と同軸となり、突出部１８は貫通孔２０ａをＣ向きに貫通する。
【００５３】
なお、上記構成のドラムカートリッジ１において、可動子１６およびカバー２１はドラムカートリッジ１の本体に対して着脱可能である。取り付けるときには、まず可動子１６をカバー２１の貫通孔２０ａに貫通させる。第１のネジ部１８ａと第２のネジ部との螺合により、突出部１８を貫通孔２０ａに螺嵌させていくと、可動子１６の外側中空円柱部１７ｂのＣ向き側端部がカバー２１の中空円柱部１９のＣ向き側端面に当接するところで貫通動作が停止される。次にこの状態で可動子１６の内側中空円柱部１７ａを円柱状部材１５に嵌合させ、カバー２１をフレーム２２に固定する。取り付けの手順としては、この他に、まず可動子１６を円柱状部材１５に嵌合させておき、次いでカバー２１を突出部１８にねじこんで取り付け、カバー２１をフレーム２２に固定するようにしてもよい。可動子１６およびカバー２１をドラムカートリッジ１の本体から取り外すときには、上記と逆の手順を踏めばよい。
【００５４】
また、円筒状部材１５、可動子１６、および、カバー２１は成形樹脂で作られている。この他、金属などを用いることも可能である。
【００５５】
次に、上記ドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着したときに、当該ドラムカートリッジ１が新品であるか使用済み品であるかを区別する動作について説明する。
【００５６】
新品のドラムカートリッジ１に前記手順で可動子１６およびカバー２１を取り付けて、当該ドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着すると、図１（ａ）に示すように、可動子１６の突出部１８の突出先端がカバー２１の貫通孔２０ａからＣ向きに最大限に突出した状態で、電子写真装置の背面側を向く。電子写真装置のこの箇所にはリーフスイッチ（検出手段）３２が設けられており、突出部１８は当該リーフスイッチ３２を押圧するようになっている。これにより、電子写真装置側では、ドラムカートリッジ１が装着されたことを検出する。しかも、後述の説明から分かるように、リーフスイッチ３２が押圧されるのはドラムカートリッジ１が新品であるときのみであるので、装着されたドラムカートリッジ１が新品であることも検出することができる。
【００５７】
ドラムカートリッジ１が装着された電子写真装置を使用すると、電子写真装置本体の駆動軸３１からドラムカートリッジ１に伝達される回転軸１２の駆動力により、円柱状部材１５が回転する。これにより、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが可動子１６の係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃに係合して可動子１６を回転させる。可動子１６をカバー２１にＣ向きに貫通させたときの回転方向は、回転軸１２の回転方向とは逆向きになるように設定されており、円柱状部材１５により起こされる可動子１６の回転により、突出部１８の第１のネジ部１８ａは貫通孔２０ａの第２のネジ部に対してＤ向きに移動し、突出部１８は徐々にカバー２１内に引き込まれていく。このとき、可動子１６の嵌合部１７の内側中空円筒部１７ａは、円柱状部材１５の側面に対してＤ向きに移動可能であるので、可動子１６の全体はＤ向きに移動する。第１のネジ部１８ａの全てが第２のネジ部よりもＤ向き側に移動し終えたときに、突出部１８の貫通孔２０ａに対する螺嵌が解除され、可動子１６は回転軸１２の軸方向には移動を停止して、回転軸１２の周りの回転を続ける。
【００５８】
図２に、このようにして可動子１６が移動し終えた状態を示す。突出部１８の突出先端がＤ向きに移動したことにより、電子写真装置のリーフスイッチ３２への押圧が解除される。また、可動子１６は第１のネジ部１８ａの全てが第２のネジ部よりもＤ向き側に移動し終えたときに、回転軸１６の軸方向への移動を停止するので、突出部１８の突出先端付近は貫通孔２０ａ内に留まり、貫通孔２０ａよりもＣ向き側に突出する部分がなくなる。
【００５９】
上述の動作により、新品のドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着して一旦使用すると、可動子１６がリーフスイッチ３２を押圧する初期の所定位置からリーフスイッチ３２を押圧しない所定位置以外の位置へ移動し、しかもその後は回転軸１２が回転してもリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続けるので、再びリーフスイッチ３２を押圧することがない。従って、使用済み品のドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着して回転軸１２を駆動しても、可動子１６はリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続ける。このように、新品のドラムカートリッジ１の可動子１６を上記所定位置に設置しておけば、電子写真装置での新品の使用開始時にのみ可動子１６が所定位置にあり、それ以外には可動子１６が所定位置以外にあることになるため、可動子１６の位置が所定位置にあるか否かをリーフスイッチ３２により検出することにより、電子写真装置に装着されたドラムカートリッジ１が新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００６０】
また、このように可動子１６が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子１６は、所定位置からその他の位置、この場合はＤ向き側の任意の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子１６とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子１６は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子１６を所定位置に戻して再使用したり、別のドラムカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００６１】
可動子１６が所定位置に戻すことが可能であると、ドラムカートリッジ１を何回も新品として検出されるようにすることができる。また、ドラムカートリッジ１がリサイクルされるとき、可動子１６が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易にかつ低コストで実施することができる。
【００６２】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができる。
【００６３】
また、上記ドラムカートリッジ１によれば、円柱状部材１５、可動子１６、およびカバー２１の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができる。また、可動子１６の突出部１８がカバー２１の貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときに常に第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合するとしたので、可動子１６の移動後は、可動子１６の全体がカバー２１内に退避することとなり、ドラムカートリッジ１を電子写真装置から取り外したときに可動子１６を他物体にぶつけて破損するといったトラブルを起こしにくい。
【００６４】
なお、可動子１６の突出部１８がカバー２１の貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときに常には第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合していなくてもよい。可動子１６が所定位置にあるか否かを検出することができればよいとする場合には、少なくとも可動子１６が所定位置にある状態での貫通状態において、第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合するようにすればよい。
【００６５】
次に、ドラムカートリッジ１の変形例の構成について説明する。
【００６６】
変形例のドラムカートリッジは、図１（ａ）のドラムカートリッジ１において、可動子１６の嵌合部１７を、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で円柱状部材１５の円周方向には回転不能にする。回転不能にするには、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃまたは可動子１６の係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃをなくし、可動子１６を、回転軸１２の駆動力が伝達されてもこれによる回転を阻止する部材で支持すればよい。また、カバー２１をフレーム２２に固定せずに、回転軸１２の駆動力によって回転軸１２とともに同軸で回転するとともに回転軸１２の軸方向には移動不能な回転子とする。このようにするには、カバー２１を回転軸１２に貫通孔２０ａ以外の箇所で同軸に連結し、軸方向には固定すればよい。
【００６７】
このような構成のドラムカートリッジによれば、新品のものに可動子１６を前記所定位置となるように取り付けて、ドラムカートリッジを電子写真装置に装着した後に回転軸１２を駆動することで、カバー２１が回転して可動子１６の突出部１８がドラムカートリッジ１の場合と同様にＤ向きに移動する。従って、ドラムカートリッジ１と同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００６８】
第２の実施例について、図４ないし図６を用いて説明する。なお、前記実施例１と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図４（ａ）に、本実施例に係るドラムカートリッジ５１の一端部付近の構成を示す。
【００７０】
ドラムカートリッジ５１は、感光体ドラム２、ギア１１、回転軸１２、廃トナー搬送スクリュー１３、ギア１４、円柱状部材１５、可動子４１、カバー４４、コイルバネ４５、および、フレーム２２を備えている。
【００７１】
可動子４１は、嵌合部４２および突出部４３を備えている。
【００７２】
嵌合部４２は、中空円柱部４２ａおよびフランジ４２ｂを備えている。中空円柱部４２ａは円柱状部材１５の側面に外側から嵌合する部分である。フランジ４２ｂは、中空円柱部４２ａのＤ向き側端部に対して半径方向外側に接続された円環板である。また、中空円柱部４２ａのＣ向き側端部は円形状端面で閉塞されている。嵌合部４２が円柱状部材１５に嵌合した状態では、中空円柱部４２ａおよびフランジ４２ｂは回転軸１２と同軸となる。
【００７３】
図５に、図４（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図を示す。図５に示すように、中空円柱部４２ａの側面には、３つの係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向内側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図４（ａ）において中空円柱部４２ａの中に描いた破線で囲まれた領域４２０ｚは、係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃのうちの１つを示したものである。また、中空円柱部４２ａの側面の内側に隣接して示した斜線領域４２０ｄは、中空円柱部４２ａが回転したとき、すなわち可動子４１が回転したときに係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃが通過する領域を示している。
【００７４】
前記円柱状部材１５の斜線領域１５ｄと、前記可動子４１の斜線領域４２０ｄとに重なりがあるために、円柱状部材１５が回転すると、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃと中空円柱部４２ａの係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃとが互いに係合し、可動子４１を回転させるようになる。このように、嵌合部４２は、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で円柱状部材１５の円周方向には係合可能である。
【００７５】
突出部４３は、嵌合部４２の中空円柱部４２ａのＣ向き側端部を閉塞する円形状端面の中心からＣ向きに突出した円柱状部材で構成されている。また、突出部４３は、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパー４３ａを突出途上に備えている。嵌合部４２が円柱状部材１５に嵌合した状態では、突出部４３の円柱の中心軸すなわち回転中心軸は回転軸１２と同軸となる。
【００７６】
カバー（固定子）４４は、Ｄ向き側端部がフレーム２２の回転軸１２の軸方向に直交する平面部分に固定された中空円柱状部材であり、その中空部に可動子４１を内包するようになっている。カバー４４の内径は、可動子４１の外径よりも大きくなるように設定されている。カバー４４のＣ向き側端部は中心に貫通孔４４ａが設けられた円環状端面となっている。貫通孔４４ａは、突出部４３がカバー４４の内側から外側へ向かう向きに貫通する孔である。また、貫通孔４４ａには、突出部４３を貫通孔４４ａに対して挿抜するときにストッパー４３ａを通過可能とする切り欠き部４４ａが形成されている。切り欠き部４４ａは、突出部４３の他の部分が通過可能な円形孔から、一半径方向外側に向かって形成された切り溝となっている。ストッパー４３ａは上記円形孔を通過することはできないが、突出部４３を、ストッパー４３ａが切り欠き部４４ａと対向する所定の向きにして貫通孔４４ａに対して挿抜すれば、貫通孔４４ａをストッパー４３ａごと通過させることができる。カバー４４がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔４４ａの円形孔の中心軸は、回転軸１２と同軸となる。
【００７７】
コイルバネ４５は圧縮バネであり、その一端は可動子４１の嵌合部４２のフランジ４２ｂにＤ向きに当接し、他端はカバー４４のＣ向き側端部の円環状端面にＣ向きに当接している。
【００７８】
図４（ｂ）に、図４（ａ）の可動子４１とカバー４４とをＤ向きに見た場合の平面図を示す。図４（ａ）のように可動子４１が円柱状部材１５に嵌合し、カバー４４がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔４４ａは突出部４３とともに回転軸１２と同軸となり、突出部４３は貫通孔４４ａをＣ向きに貫通する。
【００７９】
なお、上記構成のドラムカートリッジ５１において、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５はドラムカートリッジ５１の本体に対して着脱可能である。取り付けるときには、まず可動子４１の突出部４３を、可動子４１とカバー４４との間にコイルバネ４５を挟みながら、カバー４４の貫通孔４４ａにストッパー４３ａごと貫通させる。そして、ストッパー４３ａが切り欠き部４４ｂ以外のカバー４４の面に対向するように可動子４３を回転させてストッパー４３ａをカバー４４に係止させ、突出部４３がコイルバネ４５の力で貫通孔４４ａから抜けないようにする。次にこの状態で可動子４１の嵌合部４２を円筒状部材１５に嵌合させ、カバー４４をフレーム２２に固定する。取り付けの手順としては、この他に、まず可動子４１を円柱状部材１５に嵌合させておき、次いでカバー４４を、可動子４１との間にコイルバネ４５を挟みながら、突出部４３が貫通孔４４ａをストッパー４３ａごと貫通するように取り付け、カバー４４をフレーム２２に固定するようにしてもよい。なお、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５をドラムカートリッジ５１の本体から取り外すときには、上記と逆の手順を踏めばよい。
【００８０】
また、円筒状部材１５、可動子４１、および、カバー４４は成形樹脂で作られている。この他、金属などを用いることも可能である。
【００８１】
次に、上記ドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着したときに、当該ドラムカートリッジ５１が新品であるか使用済み品であるかを区別する動作について説明する。
【００８２】
新品のドラムカートリッジ５１に前記手順で可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５を取り付けて、当該ドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着すると、図４（ａ）に示すように、可動子４１の突出部４３の突出先端がカバー４４の貫通孔４４ａからＣ向きに所定長さだけ突出した状態で、電子写真装置の背面側を向く。このとき、突出部４３はリーフスイッチ３２を押圧するようになっている。これにより、電子写真装置側では、ドラムカートリッジ５１が装着されたことを検出する。しかも、後述の説明から分かるように、リーフスイッチ３２が押圧されるのはドラムカートリッジ５１が新品であるときのみであるので、装着されたドラムカートリッジ５１が新品であることも検出することができる。
【００８３】
ドラムカートリッジ５１が装着された電子写真装置を使用すると、電子写真装置本体の駆動軸３１からドラムカートリッジ５１に伝達される回転軸１２の駆動力により、円柱状部材１５が回転する。これにより、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが可動子４１の係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃに係合して可動子４１を回転させる。可動子４１が、突出部４３のストッパー４３ａが貫通孔４４ａの切り欠き部４４ｂと対向する位置に達するまで回転すると、突出部４３はストッパー４３ａごと貫通孔４４ａに対して通過可能となるので、可動子４１の全体はコイルバネ４５による力でＤ向きに移動する。可動子４１の嵌合部４２が円柱状部材１５のＣ向き側端面の円形状端面に当接するか、コイルバネ４５が伸び切るかすると、可動子４３は回転軸１２の軸方向には移動を停止して、回転軸１２の周りの回転を続ける。
【００８４】
図５に、このようにして可動子４１が移動し終えた状態を示す。突出部４３の突出先端がＤ向きに移動したことにより、電子写真装置のリーフスイッチ３２への押圧が解除される。また、図５では、可動子４１がＤ向きに移動し終えたときに、突出部４３の全体がカバー４４の内側に収まり、貫通孔４４ａよりもＣ向き側に突出する部分がなくなるようになっている。
【００８５】
上述の動作により、新品のドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着して一旦使用すると、可動子４１がリーフスイッチ３２を押圧する初期の所定位置からリーフスイッチ３２を押圧しない所定位置以外の位置へ移動し、しかもその後は回転軸１２が回転してもリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続けるので、再びリーフスイッチ３２を押圧することがない。従って、使用済み品のドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着して回転軸１２を駆動しても、可動子４１はリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続ける。このように、新品のドラムカートリッジ５１の可動子４１を上記所定位置に設置しておけば、電子写真装置での新品の使用開始時にのみ可動子４１が所定位置にあり、それ以外には可動子４１が所定位置以外にあることになるため、可動子４１の位置が所定位置にあるか否かをリーフスイッチ３２により検出することにより、電子写真装置に装着されたドラムカートリッジ５１が新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００８６】
また、このように可動子４１が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子４１は、所定位置からその他の位置、この場合はＤ向き側の任意の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子４１とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子４１は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子４１を所定位置に戻して再使用したり、別のドラムカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００８７】
可動子４１が所定位置に戻すことが可能であると、ドラムカートリッジ５１を何回も新品として検出されるようにすることができる。また、ドラムカートリッジ５１がリサイクルされるとき、可動子４１が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易にかつ低コストで実施することができる。
【００８８】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができる。
【００８９】
また、上記ドラムカートリッジ５１によれば、円柱状部材１５、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができる。また、図５のように、可動子４１の移動後は、可動子４１の全体がカバー４４内に退避するようになっていれば、ドラムカートリッジ５１を電子写真装置から取り外したときに可動子４１を他物体にぶつけて破損するといったトラブルを起こしにくい。なお、可動子４１の移動後に突出部４３の一部が貫通孔４４ａからＣ向きに突出する状態となる構成も可能である。
【００９０】
また、本実施例では実施例１のようにネジ部を形成せずに可動子４１の移動を可能にしている。ドラムカートリッジ５１の製造においてネジ部を一体成形するのは困難であるので、ネジ部を設けようとするとその工程を別途追加する必要があるが、本実施例ではネジ部の形成が不要な分、製造工程が簡略化される。また、複数のネジ部の螺合の精度ばらつきや使用疲労などを考慮しなくて済む。さらには、ドラムカートリッジ５１を組み立てるときにネジ部を螺合させるという作業が不要である。ただし、実施例１の構成ではネジ部を設けたことにより、可動子１６の移動を可能とする構成に用いる部品の点数が少なくて済む。
【００９１】
以上、各実施例について述べた。上記実施例では可動子の位置を検出する検出手段をリーフスイッチ３２としたが、検出手段としてはこのような押圧されて検出を行うものに限らない。可動子が所定位置にあるか否かを検出することができればよいので、例えば、可動子１６のある部分を光検出するような検出手段を用いることも可能である。
【００９２】
電子写真装置が、このような、可動子が所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていれば、可動子の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを容易に検出することができる。さらに、検出手段が、前記実施例で述べたような、可動子の突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって可動子が所定位置にあるか否かを検出するものであれば、突出先端の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを特に容易に検出することができる。また、電子写真装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点や検出窓の不良が起こりにくい。
【００９３】
また、実施例では本発明のプロセスカートリッジの例としてドラムカートリッジを挙げたが、これに限らず、図７を用いて説明したような帯電ユニット、現像槽カートリッジ、および、クリーナユニットなどの、回転軸が駆動されて動作するプロセスカートリッジならば何にでも本発明を適用することができる。駆動される回転軸としては、例えば図７の帯電ローラ３や現像ローラ４ａなどがある。また、図示されていないが、クリーニング部６が内蔵する廃トナー搬送部材の回転軸も当てはまる。感光体ドラム２の感光体、帯電ローラ３、現像ローラ４ａ、および、クリーニング部６のクリーニングブレードなどが、使用による劣化を起こすため、本発明を適用してプロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを区別すれば、プロセスカートリッジの交換時期の適切な判断や、プロセス条件の適正化が可能になる。
【００９４】
本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、プロセスカートリッジを用いる各種画像形成装置に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、（ａ）はドラムカートリッジの一端部の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を別の方向から見た平面図である。
【図２】図１（ａ）の状態から可動子が移動した状態を示す断面図である。
【図３】図１（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示すものであり、（ａ）はドラムカートリッジの一端部の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を別の方向から見た平面図である。
【図５】図４（ａ）の状態から可動子が移動した状態を示す断面図である。
【図６】図４（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】本発明の実施形態を示すものであり、画像形成装置のプロセス部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１、５１ ドラムカートリッジ（プロセスカートリッジ）
１２ 回転軸
１５ 円柱状部材
１６、４１ 可動子
２１ カバー（固定子）
４４ カバー（回転子）
４５ コイルバネ（圧縮バネ）
１７、４２ 嵌合部
１８、４３ 突出部
１８ａ 第１のネジ部
２０ａ 貫通孔
４３ａ ストッパー
４４ａ 貫通孔
４４ｂ 切り欠き部
３２ リーフスイッチ（検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置には、感光体ドラムカートリッジ、現像槽カートリッジ、帯電ユニット、およびクリーナユニットなどの各種プロセスカートリッジが着脱可能に設けられる。これらプロセスカートリッジは、使用による劣化や消耗材の使い切りなどがあるために、適当な時期で別のカートリッジと交換する必要が生じる。このとき、新品のカートリッジに交換される場合もあれば、既に使用されたがまだ使用可能である使用済み品のカートリッジに交換される場合もある。
【０００３】
プロセスカートリッジは、その交換時期を見極めるために、また、使用履歴に合わせてプロセス条件を適正化するために、画像形成装置に装着されている間に画像形成装置側で使用回数や使用時間などの履歴を保存することが多い。プロセス条件の適正化の例としては、感光体が使用による膜減りや感度変化を起こすために、累積使用時間に応じて帯電電位や現像条件などを変えることや、現像剤が、使用によるトナーの消費や帯電特性の変化を起こすために、現像条件や攪拌時間などを補正することなどが挙げられる。
【０００４】
ここで、新たに装着されたカートリッジが新品である場合には、装着開始時から履歴を記録することに問題は起こらないが、使用済み品の場合には既にある程度使用されているので、装着開始時から新品と同様に履歴の記録を開始すると、その交換時期やプロセス条件の適正化を誤る原因となる。従って、プロセスカートリッジは、画像形成装置に装着される際に、新品であるか使用済み品であるかを画像形成装置側で区別することができるようになっているのが好ましい。
【０００５】
画像形成装置への装着の際に新品のカートリッジと使用済み品のカートリッジとを画像形成装置が区別する方法は既に幾つか開示されている。
【０００６】
特許文献１には、トナーカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを区別するために、新品のトナーカートリッジに予め可折爪を設けておくことが記載されている。当該トナーカートリッジが装置本体に挿入されると、可折爪が装置本体に取り付けられた検出スイッチを押圧するため、新品のトナーカートリッジが装置本体に挿入されてトナー補給がなされたことが検知される。またこのときに、可折爪は、検出スイッチとの当接による押圧力によって折れるようになっている。従って、使用済み品が装置本体に挿入されても、既に可折爪が折れているために検出スイッチは押圧されない。当該文献においては、このようなトナーカートリッジの検出を行うことにより、新品のトナーカートリッジのみによる検出スイッチの押圧回数を計数してトナー補給回数を検出し、現像器の寿命を正しく検出しようとしている。
【０００７】
特許文献２には、新品の現像ユニットにヒューズを設けておき、当該現像ユニットを複写機に装着している間に所定のタイミングでこのヒューズを焼き切ることが記載されている。ヒューズが焼き切れた現像ユニットは、以後、複写機に装着して使用してもヒューズに導通がないことから、既に使用されたものであることが分かる。当該文献においては、このような現像ユニットを用いることにより、現像ユニットが新品であるか使用済み品であるかを判別し、使用済み品が複写機で使用されることを防止しようとしている。
【０００８】
特許文献３には、現像装置の現像槽上部に現像剤の貯留室を設け、新品の現像装置の現像槽を、上記貯留室と現像ローラおよび攪拌ローラを備える空間とに予めフィルム状のシール部材で仕切っておくことが記載されている。この現像装置が複写機に装着されるとシール部材は巻き取られ、貯留室から現像ローラおよび攪拌ローラを備える空間へ現像剤が供給される。新品の現像装置が複写機に装着されるときには、シール部材が巻き取られるまで、シール部材を挟むように配された一対の電極片が互いに接触しないため、現像装置が新品であることが検出される。現像装置を一旦使用すると、上記シール部材は巻き取られて上記電極片が互いに接触するようになるので、以後、この現像装置を複写機に装着しても、現像装置が使用済みであることが検出される。当該文献においては、現像装置が複写機に装着されたときに、シール部材の巻き取りを行うべきか否かを判別するために、上述のような新品と使用済み品との区別を行っている。
【特許文献１】特開平２−９９９８０号公報（１９９０（平成２）年４月１１日公開）
【特許文献２】特開平２−３０８２７７号公報（１９９０（平成２）年１２月２１日公開）
【特許文献３】特開平２−５１１８２号公報（１９９０（平成２）年２月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の技術では新品のトナーカートリッジが装置本体に装着されるときに可折爪が折れるために、折れた爪が装置本体に引っ掛かるなどして装置故障を引き起こす虞がある。この技術をプロセスカートリッジに応用した場合にも同様の問題が起こる。また、特許文献３の技術では新品の現像装置が複写機に装着されてシール部材が巻き取られる際に、現像装置がシール部材を不用意に噛み込むことにより装置故障が引き起こされる虞がある。
【００１０】
また、引用文献１の技術では可折爪が折れてしまうために、トナーカートリッジさらにはプロセスカートリッジをリサイクルしようとすると、カートリッジを可折爪の付いた状態に再生せねばならず、また、引用文献２の技術ではヒューズが焼き切れてしまうために、現像ユニットをリサイクルしようとすると、ヒューズを交換しなければならない。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することにある。また、上記プロセスカートリッジを用いる画像形成装置を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、画像形成装置に使用され、動作するときに回転軸が駆動される、交換可能なプロセスカートリッジであって、前記回転軸の駆動力によって移動可能な可動子を備え、前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続けることを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、可動子が所定位置にあるプロセスカートリッジを画像形成装置に装着してプロセスカートリッジの回転軸を駆動すると、可動子が所定位置から所定位置以外に移動し、その後は回転軸が駆動されても可動子は所定位置以外にあり続ける。また、可動子が所定位置以外にあるプロセスカートリッジを画像形成装置に装着してプロセスカートリッジの回転軸を駆動しても、可動子は所定位置以外にあり続ける。従って、新品のプロセスカートリッジの可動子を所定位置に設置しておけば、画像形成装置での新品の使用開始時にのみ可動子が所定位置にあり、それ以外には可動子が所定位置以外にあることになるため、可動子の位置が所定位置にあるか否かを画像形成装置により検出することにより、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジが新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００１４】
また、可動子が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子は、所定位置からその他の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子を所定位置に戻して再使用したり、別のプロセスカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００１５】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記可動子は、前記所定位置に戻すことが可能であることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、プロセスカートリッジを何回も新品として検出されるようにすることができるという効果を奏する。
【００１８】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、リサイクルされることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、プロセスカートリッジがリサイクルされるとき、可動子が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易かつ低コストで実施することができるという効果を奏する。
【００２０】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記可動子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する円柱状部材の回転によって、円柱状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子の第１のネジ部と固定子の第２のネジ部との螺合が解除されたときに移動を停止し、回転を続ける。このように、円筒状部材、可動子、および固定子の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２２】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には回転不能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、前記回転軸とともに回転するとともに前記軸方向には移動不能な回転子を備え、前記回転子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記回転子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する回転子の回転によって、円筒状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子の第１のネジ部と固定子の第２のネジ部との螺合が解除されたときに移動を停止する。このように、円筒状部材、可動子、および回転子の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明のプロセスカートリッジは、上記課題を解決するために、前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、前記突出部は、前記回転軸と同軸の回転中心軸を有し、かつ、前記嵌合部から、前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、かつ、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパーを突出途上に備え、前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には前記突出部が所定の向きにあるときにのみ前記ストッパーを前記貫通孔に通過可能とする切り欠き部が形成されており、圧縮バネをさらに備え、前記圧縮バネの一端は、前記可動子の前記嵌合部に前記第１の向きと反対の第２の向きに当接し、前記圧縮バネの他端は、前記固定子に前記第１の向きに当接し、前記可動子の前記突出部が前記ストッパーを含めて前記固定子の前記貫通孔を貫通している状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、所定位置にあった可動子は、回転軸の駆動力で回転する円柱状部材の回転によって、突出部がストッパーごと固定子の貫通孔に対して通過可能となり、圧縮バネの力で円柱状部材の側面に対して第２の向きに移動する。そして、可動子が円柱状部材に当接するか、圧縮バネが伸びきるかすると移動を停止し、回転を続ける。このように、円筒状部材、可動子、固定子、および、圧縮バネの組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、前記プロセスカートリッジが装着され、前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、可動子の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを容易に検出することができるという効果を奏する。また、画像形成装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点や検出窓の不良が起こりにくいという効果を奏する。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、前記プロセスカートリッジが装着され、前記可動子の前記突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、可動子の突出部の突出先端の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを特に容易に検出することができるという効果を奏する。また、画像形成装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点の不良が起こりにくいという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のプロセスカートリッジは、以上のように、可動子を備え、前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続ける。
【００３１】
それゆえ、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施の一形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
まず、本実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた電子写真装置（画像形成装置）のプロセス部の概略構成を、図７を参照して説明する。
【００３４】
上記プロセス部は、図７に示すように、主に感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光部（図示せず）、現像装置４、転写用放電ローラ５、クリーニング部６、除電部（図示せず）、および、定着ローラ７を備えている。このうち、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、および、クリーニング部６は、新品と使用済み品とが電子写真装置によって区別される対象となるプロセスカートリッジとして電子写真装置に装着し得るものであり、順にドラムカートリッジ、帯電ユニット、現像槽カートリッジ、および、クリーナユニットとして提供される。また、図７中において、Ｐは記録用紙、Ｌは上記露光部から照射されて感光体ドラム２表面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。
【００３５】
感光体ドラム２は、所定方向（図７に示す矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が帯電ローラ３によって均一帯電される。均一帯電された感光体ドラム２の表面には、露光部により画像データに応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形成されて保持される。
【００３６】
感光体ドラム２上に形成された上記静電潜像は、感光体ドラム２の回転によって、現像装置４と対向する位置まで移動し、該現像装置４によってトナーを供給されて可視化される。このとき、現像装置４の現像ローラ４ａは、感光体ドラム２に供給するトナーを担持搬送するために所定方向（図７に示す矢印Ｂ方向）に回転している。
【００３７】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム２の感光体は有機光半導体で構成されており、帯電ローラ３によって−７００Ｖに帯電される。現像ローラ４ａは、円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖの現像バイアスが印加されて感光体ドラム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。
【００３８】
転写用放電ローラ５は、感光体ドラム２上に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する。クリーニング部６は、転写用放電ローラ５よりも感光体ドラム２の回転方向下流側に配置されており、該クリーニング部６は転写後の感光体ドラム２表面の残留トナーを除去する。除電部はクリーニング部６のさらに下流側に配置されており、感光体ドラム２表面を除電する。定着ローラ７は上下一対のローラからなり、トナー像が転写された後の用紙Ｐが上下のローラ間に搬送されると、該用紙Ｐを加熱および加圧し、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる。
【００３９】
次に、上記構成のプロセス部のドラムカートリッジが、新品と使用済み品とが電子写真装置によって区別される対象となるプロセスカートリッジとなっている実施例を説明する。
【実施例１】
【００４０】
第１の実施例について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００４１】
図１（ａ）に、本実施例に係るドラムカートリッジ１の一端部付近の構成を示す。
【００４２】
ドラムカートリッジ１は、感光体ドラム２、ギア１１、回転軸１２、廃トナー搬送スクリュー１３、ギア１４、円柱状部材１５、可動子１６、カバー２１、および、フレーム２２を備えている。
【００４３】
ドラムカートリッジ１は、図７において紙面手前側を電子写真装置の前面側として、当該前面側から背面側へ向かう向きに電子写真装置に装着される。この装着の向きは、図１（ａ）では矢印Ｃの向き（以後、Ｃ向きと称する。）である。また、ドラムカートリッジ１を取り外すときの向きは、Ｃ向きと反対である矢印Ｄの向き（以後、Ｄ向きと称する。）となる。Ｃ向き（第１の向き）で規定される向きは、感光体ドラム２の回転中心軸および回転軸１２の軸方向に沿って、ドラムカートリッジ１の内側から外側へ向かう向きであり、Ｄ向き（第２の向き）で規定される向きは、上記軸方向に沿って、ドラムカートリッジ１の外側から内側へ向かう向きである。ドラムカートリッジ１は、電子写真装置に備えられた駆動軸３１によって回転駆動される。
【００４４】
感光体ドラム２は上記回転中心軸を中心軸とする円筒形状をなしている。ギア１１は、感光体ドラム２のＣ向き側の一端に嵌着されており、その中心に上記駆動軸３１がＤ向きに嵌挿される。廃トナー搬送スクリュー１３は、図７のクリーニング部で回収された廃トナーを搬送する部材であり、回転軸１２の回転によってトナー搬送力を得る。ギア１４は回転軸１２のＣ向き側の一端に嵌着されており、ギア１１と互いに噛合するようになっている。すなわち、廃トナー搬送スクリュー１３は、駆動軸３１からギア１１およびギア１４を介して駆動力を得て回転する。
【００４５】
円柱状部材１５は、回転軸１２と同軸の円柱母体を有する部材であり、ここでは、ギア１４の一部をなしてギア１４の歯車部からＣ向きに延びるように設けられている。円柱状部材１５は、回転軸１２とともに回転し、回転軸１２の軸方向には移動不能である。なお、この円柱母体は、平面が円周に沿って湾曲されてなる側面を備えたものであればよく、円柱の内部が充填されたものであるか中空のものであるかなどは問わない。図３は、図１（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図であるが、上記円柱状部材１５の側面には、３つの係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向外側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図１（ａ）において円柱状部材１５の中に描いた破線で囲まれた領域１５ｚは、係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃのうちの１つを示したものである。また、円柱母体の側面の外側に隣接して示した斜線領域１５ｄは、円柱状部材１５が回転したときに係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが通過する領域を示している。
【００４６】
可動子１６は、嵌合部１７および突出部１８を備えている。
【００４７】
嵌合部１７は、互いに同軸の、内側中空円柱部１７ａおよび外側中空円柱部１７ｂを備えている。内側中空円柱部１７ａは円柱状部材１５の側面に外側から嵌合する部分である。外側中空円柱部１７ｂは内側中空円柱部１７ａの外側に配置された部分である。内側中空円柱部１７ａと外側中空円柱部１７ｂとは、それぞれのＤ向き側端部で互いに接続されている。また、内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部は円形状端面で閉塞されている。外側中空円柱部１７ｂのＣ向き側端部は、内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部よりもさらにＣ向き側に長く延びて開口されている。嵌合部１７が円柱状部材１５に嵌合した状態では、内側中空円柱部１７ａおよび外側中空円柱部１７ｂは回転軸１２と同軸となる。
【００４８】
また、内側中空円柱部１７ａの側面には、３つの係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向内側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図１（ａ）において内側中空円柱部１７ａの中に描いた破線で囲まれた領域１７０ｚは、係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃのうちの１つを示したものである。また、内側中空円柱部１７ａの側面の内側に隣接して示した斜線領域１７０ｄは、内側中空円柱部１７ａが回転したとき、すなわち可動子１６が回転したときに係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃが通過する領域を示している。
【００４９】
前記円柱状部材１５の斜線領域１５ｄと、前記可動子１６の斜線領域１７０ｄとに重なりがあるために、円柱状部材１５が回転すると、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃと内側中空円柱部１７ａの係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃとが互いに係合し、可動子１６を回転させるようになる。このように、嵌合部１７は、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で、円柱状部材１５の円周方向には係合可能である。
【００５０】
突出部１８は、嵌合部１７の内側中空円柱部１７ａのＣ向き側端部を閉塞する円形状端面の中心からＣ向きに突出した円柱部で構成されている。嵌合部１７が円柱状部材１５に嵌合した状態では、突出部１８の円柱部は回転軸１２と同軸となる。突出部１８は、突出先端付近を除いてその側面に第１のネジ部１８ａを備えている。
【００５１】
カバー（固定子）２１は、中空円柱部１９および貫通孔部２０を備えている。中空円柱部１９は、Ｄ向き側端部がフレーム２２の回転軸１２の軸方向に直交する平面部分に固定された円柱状部材であり、その中空部に可動子１６を内包するようになっている。中空円柱部１９の内径は、可動子１６の外側中空円柱部１７ｂの外径よりも大きくなるように設定されている。中空円柱部１９のＣ向き側端部は中心に開口部１９ａが設けられた円環状端面となっている。貫通孔部２０は、中空円柱部１９の開口部１９ａのＣ向き側面上に設けられた、開口部１９ａと同軸で開口部１９ａよりも径の大きい円環状板である。貫通孔部２０は、中心に開口部１９ａと同軸で開口部１９ａよりも径の小さい貫通孔２０ａを有している。貫通孔２０ａは、突出部１８が中空円柱部１９の内側から外側へ向かう向きに貫通する孔である。貫通孔２０ａの内面には第２のネジ部が設けられており、突出部１８を貫通孔２０ａに貫通させるときには、突出部１８の第１のネジ部１８ａが第２のネジ部と螺合するようになっている。突出部１８において突出先端から第１のネジ部１８ａまでの距離は貫通孔部２０の板厚以下に設定されており、突出部１８が貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときは常に第１のネジ部１８と第２のネジ部とが互いに螺合するようになっている。
【００５２】
図１（ｂ）に、図１（ａ）の可動子１６とカバー２１とをＤ向きに見た場合の平面図を示す。図１（ａ）のように可動子１６が円柱状部材１５に嵌合し、カバー２１がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔２０ａは突出部１８とともに回転軸１２と同軸となり、突出部１８は貫通孔２０ａをＣ向きに貫通する。
【００５３】
なお、上記構成のドラムカートリッジ１において、可動子１６およびカバー２１はドラムカートリッジ１の本体に対して着脱可能である。取り付けるときには、まず可動子１６をカバー２１の貫通孔２０ａに貫通させる。第１のネジ部１８ａと第２のネジ部との螺合により、突出部１８を貫通孔２０ａに螺嵌させていくと、可動子１６の外側中空円柱部１７ｂのＣ向き側端部がカバー２１の中空円柱部１９のＣ向き側端面に当接するところで貫通動作が停止される。次にこの状態で可動子１６の内側中空円柱部１７ａを円柱状部材１５に嵌合させ、カバー２１をフレーム２２に固定する。取り付けの手順としては、この他に、まず可動子１６を円柱状部材１５に嵌合させておき、次いでカバー２１を突出部１８にねじこんで取り付け、カバー２１をフレーム２２に固定するようにしてもよい。可動子１６およびカバー２１をドラムカートリッジ１の本体から取り外すときには、上記と逆の手順を踏めばよい。
【００５４】
また、円筒状部材１５、可動子１６、および、カバー２１は成形樹脂で作られている。この他、金属などを用いることも可能である。
【００５５】
次に、上記ドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着したときに、当該ドラムカートリッジ１が新品であるか使用済み品であるかを区別する動作について説明する。
【００５６】
新品のドラムカートリッジ１に前記手順で可動子１６およびカバー２１を取り付けて、当該ドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着すると、図１（ａ）に示すように、可動子１６の突出部１８の突出先端がカバー２１の貫通孔２０ａからＣ向きに最大限に突出した状態で、電子写真装置の背面側を向く。電子写真装置のこの箇所にはリーフスイッチ（検出手段）３２が設けられており、突出部１８は当該リーフスイッチ３２を押圧するようになっている。これにより、電子写真装置側では、ドラムカートリッジ１が装着されたことを検出する。しかも、後述の説明から分かるように、リーフスイッチ３２が押圧されるのはドラムカートリッジ１が新品であるときのみであるので、装着されたドラムカートリッジ１が新品であることも検出することができる。
【００５７】
ドラムカートリッジ１が装着された電子写真装置を使用すると、電子写真装置本体の駆動軸３１からドラムカートリッジ１に伝達される回転軸１２の駆動力により、円柱状部材１５が回転する。これにより、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが可動子１６の係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃに係合して可動子１６を回転させる。可動子１６をカバー２１にＣ向きに貫通させたときの回転方向は、回転軸１２の回転方向とは逆向きになるように設定されており、円柱状部材１５により起こされる可動子１６の回転により、突出部１８の第１のネジ部１８ａは貫通孔２０ａの第２のネジ部に対してＤ向きに移動し、突出部１８は徐々にカバー２１内に引き込まれていく。このとき、可動子１６の嵌合部１７の内側中空円筒部１７ａは、円柱状部材１５の側面に対してＤ向きに移動可能であるので、可動子１６の全体はＤ向きに移動する。第１のネジ部１８ａの全てが第２のネジ部よりもＤ向き側に移動し終えたときに、突出部１８の貫通孔２０ａに対する螺嵌が解除され、可動子１６は回転軸１２の軸方向には移動を停止して、回転軸１２の周りの回転を続ける。
【００５８】
図２に、このようにして可動子１６が移動し終えた状態を示す。突出部１８の突出先端がＤ向きに移動したことにより、電子写真装置のリーフスイッチ３２への押圧が解除される。また、可動子１６は第１のネジ部１８ａの全てが第２のネジ部よりもＤ向き側に移動し終えたときに、回転軸１６の軸方向への移動を停止するので、突出部１８の突出先端付近は貫通孔２０ａ内に留まり、貫通孔２０ａよりもＣ向き側に突出する部分がなくなる。
【００５９】
上述の動作により、新品のドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着して一旦使用すると、可動子１６がリーフスイッチ３２を押圧する初期の所定位置からリーフスイッチ３２を押圧しない所定位置以外の位置へ移動し、しかもその後は回転軸１２が回転してもリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続けるので、再びリーフスイッチ３２を押圧することがない。従って、使用済み品のドラムカートリッジ１を電子写真装置に装着して回転軸１２を駆動しても、可動子１６はリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続ける。このように、新品のドラムカートリッジ１の可動子１６を上記所定位置に設置しておけば、電子写真装置での新品の使用開始時にのみ可動子１６が所定位置にあり、それ以外には可動子１６が所定位置以外にあることになるため、可動子１６の位置が所定位置にあるか否かをリーフスイッチ３２により検出することにより、電子写真装置に装着されたドラムカートリッジ１が新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００６０】
また、このように可動子１６が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子１６は、所定位置からその他の位置、この場合はＤ向き側の任意の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子１６とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子１６は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子１６を所定位置に戻して再使用したり、別のドラムカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００６１】
可動子１６が所定位置に戻すことが可能であると、ドラムカートリッジ１を何回も新品として検出されるようにすることができる。また、ドラムカートリッジ１がリサイクルされるとき、可動子１６が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易にかつ低コストで実施することができる。
【００６２】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができる。
【００６３】
また、上記ドラムカートリッジ１によれば、円柱状部材１５、可動子１６、およびカバー２１の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができる。また、可動子１６の突出部１８がカバー２１の貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときに常に第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合するとしたので、可動子１６の移動後は、可動子１６の全体がカバー２１内に退避することとなり、ドラムカートリッジ１を電子写真装置から取り外したときに可動子１６を他物体にぶつけて破損するといったトラブルを起こしにくい。
【００６４】
なお、可動子１６の突出部１８がカバー２１の貫通孔２０ａに対して貫通状態にあるときに常には第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合していなくてもよい。可動子１６が所定位置にあるか否かを検出することができればよいとする場合には、少なくとも可動子１６が所定位置にある状態での貫通状態において、第１のネジ部１８ａと第２のネジ部とが螺合するようにすればよい。
【００６５】
次に、ドラムカートリッジ１の変形例の構成について説明する。
【００６６】
変形例のドラムカートリッジは、図１（ａ）のドラムカートリッジ１において、可動子１６の嵌合部１７を、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で円柱状部材１５の円周方向には回転不能にする。回転不能にするには、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃまたは可動子１６の係合部材１７０ａ・１７０ｂ・１７０ｃをなくし、可動子１６を、回転軸１２の駆動力が伝達されてもこれによる回転を阻止する部材で支持すればよい。また、カバー２１をフレーム２２に固定せずに、回転軸１２の駆動力によって回転軸１２とともに同軸で回転するとともに回転軸１２の軸方向には移動不能な回転子とする。このようにするには、カバー２１を回転軸１２に貫通孔２０ａ以外の箇所で同軸に連結し、軸方向には固定すればよい。
【００６７】
このような構成のドラムカートリッジによれば、新品のものに可動子１６を前記所定位置となるように取り付けて、ドラムカートリッジを電子写真装置に装着した後に回転軸１２を駆動することで、カバー２１が回転して可動子１６の突出部１８がドラムカートリッジ１の場合と同様にＤ向きに移動する。従って、ドラムカートリッジ１と同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００６８】
第２の実施例について、図４ないし図６を用いて説明する。なお、前記実施例１と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図４（ａ）に、本実施例に係るドラムカートリッジ５１の一端部付近の構成を示す。
【００７０】
ドラムカートリッジ５１は、感光体ドラム２、ギア１１、回転軸１２、廃トナー搬送スクリュー１３、ギア１４、円柱状部材１５、可動子４１、カバー４４、コイルバネ４５、および、フレーム２２を備えている。
【００７１】
可動子４１は、嵌合部４２および突出部４３を備えている。
【００７２】
嵌合部４２は、中空円柱部４２ａおよびフランジ４２ｂを備えている。中空円柱部４２ａは円柱状部材１５の側面に外側から嵌合する部分である。フランジ４２ｂは、中空円柱部４２ａのＤ向き側端部に対して半径方向外側に接続された円環板である。また、中空円柱部４２ａのＣ向き側端部は円形状端面で閉塞されている。嵌合部４２が円柱状部材１５に嵌合した状態では、中空円柱部４２ａおよびフランジ４２ｂは回転軸１２と同軸となる。
【００７３】
図５に、図４（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図を示す。図５に示すように、中空円柱部４２ａの側面には、３つの係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃが互いに１２０°の間隔を置いて、半径方向内側に突出するように、かつ、軸方向に延びるように設けられている。図４（ａ）において中空円柱部４２ａの中に描いた破線で囲まれた領域４２０ｚは、係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃのうちの１つを示したものである。また、中空円柱部４２ａの側面の内側に隣接して示した斜線領域４２０ｄは、中空円柱部４２ａが回転したとき、すなわち可動子４１が回転したときに係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃが通過する領域を示している。
【００７４】
前記円柱状部材１５の斜線領域１５ｄと、前記可動子４１の斜線領域４２０ｄとに重なりがあるために、円柱状部材１５が回転すると、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃと中空円柱部４２ａの係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃとが互いに係合し、可動子４１を回転させるようになる。このように、嵌合部４２は、円柱状部材１５の側面に対して、回転軸１２の軸方向には移動可能で円柱状部材１５の円周方向には係合可能である。
【００７５】
突出部４３は、嵌合部４２の中空円柱部４２ａのＣ向き側端部を閉塞する円形状端面の中心からＣ向きに突出した円柱状部材で構成されている。また、突出部４３は、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパー４３ａを突出途上に備えている。嵌合部４２が円柱状部材１５に嵌合した状態では、突出部４３の円柱の中心軸すなわち回転中心軸は回転軸１２と同軸となる。
【００７６】
カバー（固定子）４４は、Ｄ向き側端部がフレーム２２の回転軸１２の軸方向に直交する平面部分に固定された中空円柱状部材であり、その中空部に可動子４１を内包するようになっている。カバー４４の内径は、可動子４１の外径よりも大きくなるように設定されている。カバー４４のＣ向き側端部は中心に貫通孔４４ａが設けられた円環状端面となっている。貫通孔４４ａは、突出部４３がカバー４４の内側から外側へ向かう向きに貫通する孔である。また、貫通孔４４ａには、突出部４３を貫通孔４４ａに対して挿抜するときにストッパー４３ａを通過可能とする切り欠き部４４ａが形成されている。切り欠き部４４ａは、突出部４３の他の部分が通過可能な円形孔から、一半径方向外側に向かって形成された切り溝となっている。ストッパー４３ａは上記円形孔を通過することはできないが、突出部４３を、ストッパー４３ａが切り欠き部４４ａと対向する所定の向きにして貫通孔４４ａに対して挿抜すれば、貫通孔４４ａをストッパー４３ａごと通過させることができる。カバー４４がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔４４ａの円形孔の中心軸は、回転軸１２と同軸となる。
【００７７】
コイルバネ４５は圧縮バネであり、その一端は可動子４１の嵌合部４２のフランジ４２ｂにＤ向きに当接し、他端はカバー４４のＣ向き側端部の円環状端面にＣ向きに当接している。
【００７８】
図４（ｂ）に、図４（ａ）の可動子４１とカバー４４とをＤ向きに見た場合の平面図を示す。図４（ａ）のように可動子４１が円柱状部材１５に嵌合し、カバー４４がフレーム２２に固定された状態では、貫通孔４４ａは突出部４３とともに回転軸１２と同軸となり、突出部４３は貫通孔４４ａをＣ向きに貫通する。
【００７９】
なお、上記構成のドラムカートリッジ５１において、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５はドラムカートリッジ５１の本体に対して着脱可能である。取り付けるときには、まず可動子４１の突出部４３を、可動子４１とカバー４４との間にコイルバネ４５を挟みながら、カバー４４の貫通孔４４ａにストッパー４３ａごと貫通させる。そして、ストッパー４３ａが切り欠き部４４ｂ以外のカバー４４の面に対向するように可動子４３を回転させてストッパー４３ａをカバー４４に係止させ、突出部４３がコイルバネ４５の力で貫通孔４４ａから抜けないようにする。次にこの状態で可動子４１の嵌合部４２を円筒状部材１５に嵌合させ、カバー４４をフレーム２２に固定する。取り付けの手順としては、この他に、まず可動子４１を円柱状部材１５に嵌合させておき、次いでカバー４４を、可動子４１との間にコイルバネ４５を挟みながら、突出部４３が貫通孔４４ａをストッパー４３ａごと貫通するように取り付け、カバー４４をフレーム２２に固定するようにしてもよい。なお、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５をドラムカートリッジ５１の本体から取り外すときには、上記と逆の手順を踏めばよい。
【００８０】
また、円筒状部材１５、可動子４１、および、カバー４４は成形樹脂で作られている。この他、金属などを用いることも可能である。
【００８１】
次に、上記ドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着したときに、当該ドラムカートリッジ５１が新品であるか使用済み品であるかを区別する動作について説明する。
【００８２】
新品のドラムカートリッジ５１に前記手順で可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５を取り付けて、当該ドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着すると、図４（ａ）に示すように、可動子４１の突出部４３の突出先端がカバー４４の貫通孔４４ａからＣ向きに所定長さだけ突出した状態で、電子写真装置の背面側を向く。このとき、突出部４３はリーフスイッチ３２を押圧するようになっている。これにより、電子写真装置側では、ドラムカートリッジ５１が装着されたことを検出する。しかも、後述の説明から分かるように、リーフスイッチ３２が押圧されるのはドラムカートリッジ５１が新品であるときのみであるので、装着されたドラムカートリッジ５１が新品であることも検出することができる。
【００８３】
ドラムカートリッジ５１が装着された電子写真装置を使用すると、電子写真装置本体の駆動軸３１からドラムカートリッジ５１に伝達される回転軸１２の駆動力により、円柱状部材１５が回転する。これにより、円柱状部材１５の係合部材１５ａ・１５ｂ・１５ｃが可動子４１の係合部材４２０ａ・４２０ｂ・４２０ｃに係合して可動子４１を回転させる。可動子４１が、突出部４３のストッパー４３ａが貫通孔４４ａの切り欠き部４４ｂと対向する位置に達するまで回転すると、突出部４３はストッパー４３ａごと貫通孔４４ａに対して通過可能となるので、可動子４１の全体はコイルバネ４５による力でＤ向きに移動する。可動子４１の嵌合部４２が円柱状部材１５のＣ向き側端面の円形状端面に当接するか、コイルバネ４５が伸び切るかすると、可動子４３は回転軸１２の軸方向には移動を停止して、回転軸１２の周りの回転を続ける。
【００８４】
図５に、このようにして可動子４１が移動し終えた状態を示す。突出部４３の突出先端がＤ向きに移動したことにより、電子写真装置のリーフスイッチ３２への押圧が解除される。また、図５では、可動子４１がＤ向きに移動し終えたときに、突出部４３の全体がカバー４４の内側に収まり、貫通孔４４ａよりもＣ向き側に突出する部分がなくなるようになっている。
【００８５】
上述の動作により、新品のドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着して一旦使用すると、可動子４１がリーフスイッチ３２を押圧する初期の所定位置からリーフスイッチ３２を押圧しない所定位置以外の位置へ移動し、しかもその後は回転軸１２が回転してもリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続けるので、再びリーフスイッチ３２を押圧することがない。従って、使用済み品のドラムカートリッジ５１を電子写真装置に装着して回転軸１２を駆動しても、可動子４１はリーフスイッチ３２を押圧しない位置にあり続ける。このように、新品のドラムカートリッジ５１の可動子４１を上記所定位置に設置しておけば、電子写真装置での新品の使用開始時にのみ可動子４１が所定位置にあり、それ以外には可動子４１が所定位置以外にあることになるため、可動子４１の位置が所定位置にあるか否かをリーフスイッチ３２により検出することにより、電子写真装置に装着されたドラムカートリッジ５１が新品であるのか使用済み品であるのかを判別することができる。
【００８６】
また、このように可動子４１が所定位置にあるか否かが検出されるようにすると、可動子４１は、所定位置からその他の位置、この場合はＤ向き側の任意の位置へ移動しさえすればよいので、位置検出に伴う破損および破損品の除去を必要とせず、また、大きな移動を行う必要がないとともに移動に伴って基本的に変形する必要もないため、可動子４１とその他の部材との不要な干渉が生じにくい。従って、従来のようにプロセスカートリッジから分離した部材が装置内で引っ掛かったり、フィルム状の部材がプロセスカートリッジ内で装置に噛み込まれたりすることがない。さらに、可動子４１は破損や変形が前提となっていないため、形状復元の再生処理が基本的に不要であることから、所定位置以外に移動した可動子４１を所定位置に戻して再使用したり、別のドラムカートリッジで再度使用したりすることが容易に可能となる。
【００８７】
可動子４１が所定位置に戻すことが可能であると、ドラムカートリッジ５１を何回も新品として検出されるようにすることができる。また、ドラムカートリッジ５１がリサイクルされるとき、可動子４１が何度も使用可能であることから、リサイクルを容易にかつ低コストで実施することができる。
【００８８】
以上により、新品と使用済み品とを区別することが可能でありながら、装置故障を引き起こしにくく、かつ、リサイクルが容易なプロセスカートリッジを実現することができる。
【００８９】
また、上記ドラムカートリッジ５１によれば、円柱状部材１５、可動子４１、カバー４４、および、コイルバネ４５の組合せにより、小型で移動距離の小さい、新品と使用済み品とを区別するための機構を実現することができる。また、図５のように、可動子４１の移動後は、可動子４１の全体がカバー４４内に退避するようになっていれば、ドラムカートリッジ５１を電子写真装置から取り外したときに可動子４１を他物体にぶつけて破損するといったトラブルを起こしにくい。なお、可動子４１の移動後に突出部４３の一部が貫通孔４４ａからＣ向きに突出する状態となる構成も可能である。
【００９０】
また、本実施例では実施例１のようにネジ部を形成せずに可動子４１の移動を可能にしている。ドラムカートリッジ５１の製造においてネジ部を一体成形するのは困難であるので、ネジ部を設けようとするとその工程を別途追加する必要があるが、本実施例ではネジ部の形成が不要な分、製造工程が簡略化される。また、複数のネジ部の螺合の精度ばらつきや使用疲労などを考慮しなくて済む。さらには、ドラムカートリッジ５１を組み立てるときにネジ部を螺合させるという作業が不要である。ただし、実施例１の構成ではネジ部を設けたことにより、可動子１６の移動を可能とする構成に用いる部品の点数が少なくて済む。
【００９１】
以上、各実施例について述べた。上記実施例では可動子の位置を検出する検出手段をリーフスイッチ３２としたが、検出手段としてはこのような押圧されて検出を行うものに限らない。可動子が所定位置にあるか否かを検出することができればよいので、例えば、可動子１６のある部分を光検出するような検出手段を用いることも可能である。
【００９２】
電子写真装置が、このような、可動子が所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていれば、可動子の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを容易に検出することができる。さらに、検出手段が、前記実施例で述べたような、可動子の突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって可動子が所定位置にあるか否かを検出するものであれば、突出先端の移動を利用して、プロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを特に容易に検出することができる。また、電子写真装置本体側に検出手段を備えているので、トナー付着などによる検出接点や検出窓の不良が起こりにくい。
【００９３】
また、実施例では本発明のプロセスカートリッジの例としてドラムカートリッジを挙げたが、これに限らず、図７を用いて説明したような帯電ユニット、現像槽カートリッジ、および、クリーナユニットなどの、回転軸が駆動されて動作するプロセスカートリッジならば何にでも本発明を適用することができる。駆動される回転軸としては、例えば図７の帯電ローラ３や現像ローラ４ａなどがある。また、図示されていないが、クリーニング部６が内蔵する廃トナー搬送部材の回転軸も当てはまる。感光体ドラム２の感光体、帯電ローラ３、現像ローラ４ａ、および、クリーニング部６のクリーニングブレードなどが、使用による劣化を起こすため、本発明を適用してプロセスカートリッジが新品であるか使用済み品であるかを区別すれば、プロセスカートリッジの交換時期の適切な判断や、プロセス条件の適正化が可能になる。
【００９４】
本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、プロセスカートリッジを用いる各種画像形成装置に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、（ａ）はドラムカートリッジの一端部の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を別の方向から見た平面図である。
【図２】図１（ａ）の状態から可動子が移動した状態を示す断面図である。
【図３】図１（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示すものであり、（ａ）はドラムカートリッジの一端部の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分を別の方向から見た平面図である。
【図５】図４（ａ）の状態から可動子が移動した状態を示す断面図である。
【図６】図４（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】本発明の実施形態を示すものであり、画像形成装置のプロセス部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１、５１ ドラムカートリッジ（プロセスカートリッジ）
１２ 回転軸
１５ 円柱状部材
１６、４１ 可動子
２１ カバー（固定子）
４４ カバー（回転子）
４５ コイルバネ（圧縮バネ）
１７、４２ 嵌合部
１８、４３ 突出部
１８ａ 第１のネジ部
２０ａ 貫通孔
４３ａ ストッパー
４４ａ 貫通孔
４４ｂ 切り欠き部
３２ リーフスイッチ（検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に使用され、動作するときに回転軸が駆動される、交換可能なプロセスカートリッジであって、
前記回転軸の駆動力によって移動可能な可動子を備え、
前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、
前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続けることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記可動子は、前記所定位置に戻すことが可能であることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
リサイクルされることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、
前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記可動子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、
前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には回転不能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、
前記回転軸とともに回転するとともに前記軸方向には移動不能な回転子を備え、前記回転子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記回転子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、
前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸の回転中心軸を有し、かつ、前記嵌合部から、前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、かつ、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパーを突出途上に備え、
前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には前記突出部が所定の向きにあるときにのみ前記ストッパーを前記貫通孔に通過可能とする切り欠き部が形成されており、
圧縮バネをさらに備え、前記圧縮バネの一端は、前記可動子の前記嵌合部に前記第１の向きと反対の第２の向きに当接し、前記圧縮バネの他端は、前記固定子に前記第１の向きに当接し、
前記可動子の前記突出部が前記ストッパーを含めて前記固定子の前記貫通孔を貫通している状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジが装着され、前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジが装着され、前記可動子の前記突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に使用され、動作するときに回転軸が駆動される、交換可能なプロセスカートリッジであって、
前記回転軸の駆動力によって移動可能な可動子を備え、
前記可動子が所定位置にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されると、前記可動子は前記駆動力により前記所定位置から移動し、その後は前記回転軸が駆動されても前記所定位置以外にあり続け、
前記可動子が前記所定位置以外にあるときには、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に装着されて前記回転軸が駆動されても、前記可動子は前記所定位置以外にあり続けることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記可動子は、前記所定位置に戻すことが可能であることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
リサイクルされることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、
前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記可動子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、
前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸の軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には回転不能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸で側面に第１のネジ部が設けられた円柱部を備え、前記円柱部は、前記嵌合部から、前記軸方向に沿って前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、
前記回転軸とともに回転するとともに前記軸方向には移動不能な回転子を備え、前記回転子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通するとともに貫通状態で前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部を有する貫通孔が設けられ、前記螺合により前記突出部が前記貫通孔に螺嵌している螺嵌状態で前記回転子が前記回転軸の回転方向に回転すると前記第１のネジ部が前記第２のネジ部に対して前記第１の向きと反対の第２の向きに移動し、
前記螺嵌状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記回転軸と同軸で、前記回転軸とともに回転する一方、前記軸方向には移動不能な円柱状部材を備え、
前記可動子は、前記円柱状部材の側面に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部に固定された突出部とを備え、
前記嵌合部は、前記円柱状部材の側面に対して、前記軸方向には移動可能で前記円柱状部材の円周方向には係合可能であり、
前記突出部は、前記回転軸と同軸の回転中心軸を有し、かつ、前記嵌合部から、前記プロセスカートリッジの内側から外側へ向かう第１の向きに突出し、かつ、突出方向に直交する方向の成分を有するストッパーを突出途上に備え、
前記プロセスカートリッジのフレームに固定される固定子を備え、前記固定子には前記可動子の前記突出部が前記嵌合部から見て前記第１の向きに貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には前記突出部が所定の向きにあるときにのみ前記ストッパーを前記貫通孔に通過可能とする切り欠き部が形成されており、
圧縮バネをさらに備え、前記圧縮バネの一端は、前記可動子の前記嵌合部に前記第１の向きと反対の第２の向きに当接し、前記圧縮バネの他端は、前記固定子に前記第１の向きに当接し、
前記可動子の前記突出部が前記ストッパーを含めて前記固定子の前記貫通孔を貫通している状態における前記可動子の位置の所定のものを前記所定位置とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジが装着され、前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれかに記載のプロセスカートリッジが装着され、前記可動子の前記突出部の突出先端によって押圧されるか否かによって前記可動子が前記所定位置にあるか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２３５２３６（Ｐ２００６−２３５２３６Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４９６３７（Ｐ２００５−４９６３７）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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